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通俗解释区块链的共识机制
2019-06-09来源：作者：经济常识笔记栏目：区块链金融
简介所谓共识，可以理解成大家都达成一致意见的意思。然而在区块链中，共识其实就是一个规则，每个节点都按照这个规则去确认各自的数据，最后维护整个网络的数据库保持一致。在理解区块链的共识机制之前，我想先给大家讲2个故事。
原标题：通俗解释区块链的共识机制
所谓共识，可以理解成大家都达成一致意见的意思。然而在区块链中，共识其实就是一个规则，每个节点都按照这个规则去确认各自的数据，最后维护整个网络的数据库保持一致。在理解区块链的共识机制之前，我想先给大家讲2个故事。
故事一：相传有两个相距很远的红蓝军队要传递信息，蓝军派一个信使去跟红军说：“有本事把大炮拿出来！”红军收到消息后又派信使跟蓝军说：“收到指令！”然而蓝军又派信使跟红军说：“知道你收到指令啦！”然后红军又派信使跟蓝军说：“知道你知道我收到指令啦！”蓝军又派信使去跟红军说：“知道你知道我知道你收到指令啦！”然后就这样一直传递来传递去，没完没了…
故事二：前段时间我婆婆生日，本来是说要好好庆祝下的，但是我说去吃火锅，老公却说去吃自助餐，婆婆却说请大家一起去饭店吃饭，公公却说就在家里烧菜做饭，大家的意见不统一，商量了好多天，都没有达成共识，那这顿饭到底是吃还是不吃啦？
以上两个故事都说明了一个问题，那就是我们不管做什么事，都需要达成共识。
那么区块链的共识机制有什么作用呢？
在区块链系统里面，有两个问题最关键：1.到底谁来产生区块，负责记账（记账权）2.到底如何维护全网数据一致性（清算规则）
区块链的特点是去中心化，那么记账就是需要每台电脑都要参与，最后汇聚一个达成一致共识的账本。但这种记账方法明显随着参与的人数越来越多，交易的账目越来越多，那么效率可能就达不到要求，这就需要加快记账节奏。
区块链上的共识机制有多种，但是没有一种共识机制是完美无缺的，同时也意味着没有一种共识机制是适合所有应用场景的。
常见的主流共识机制主要有工作量证明、权益证明和股份授权证明三种。
下面来讲一讲这三种机制的特点。
1、PoW（工作量证明）
工作量证明通常只能从结果证明，因为监测工作过程通常是繁琐而且很低效。这是一种最原始的解决方案，主要应用于比特币和以太坊的前三个阶段。
PoW依赖机器进行数学运算来获取记账权，资源消耗大、共识机制高、可监管性弱。同时每次达成共识需要全网共同参与运算，性能效率比较低，但只要算力充足，就能保证系统的安全性。
PoW的优点是完全去中心化，参与节点进出自由，安全稳定，要攻击网络需要一半算力才能做到。
然鹅缺点也很明显：挖矿造成大量的资源浪费；共识达成的周期较长。
2、PoS（权益证明）
权益证明在2011年在比特币论坛上首先提出，最后由Peercoin（点点币）和NXT（未来币）以不同的思路实现。
PoS的主要理念是舍弃用算力挖矿来获取记账权的机制，而是节点获得记账权的难度和节点持有的权益成反比。这个机制可以看做是PoW的升级，就是一个电脑节点想要获得记账权，不再根据算力，而是根据每个电脑节点所占有的代币比例和时间来获得记账权的。
PoS的优点：很明显，以前验证是全网参与的，现在交由代币持有量大的人来验证而已，在一定程度上缩短了共识达成的时间；不再需要大量消耗能源去挖矿。
PoS的缺点：还是需要挖矿，本质上其实是没有解决商业应用的痛点；而且每一次的确认都是一个概率上的表达，不是像PoW那样有确定性的表达，因此稳定性较弱；还有依赖于代币，并且大户占绝对主导。
3、DPoS（股份授权证明）
DPoS与poS的主要区别在于节点选举若干代理人，由代理人验证和记账，类似于董事会投票，持币者投出一定数量的节点，进行代理验证和记账。
整个机制非常像中国的人民代表大会制度。每隔5年，我们就要决议出我的主席、总理等国家管理者，因此我们每个公民都需要参与投票，选出人大代表来代表我们公民行使管理权。
DPoS的优点：大幅缩小参与验证和记账节点的数量，可以做到秒级的共识验证。
DpoS的缺点：整个共识机制还是依赖于代币，然而很多商业应用是不需要代币的。
总之，目前PoS的运用不多，主要是PoS的变种、演化版本较多，如DPoS就是其中一种。因此不做陈述。
若将主要的PoW和DPoS机制，我想给大家打个不太恰当的比喻。
PoW机制就像是美国总统竞选，人人持票，人人享有决定权，但是由于人与人之间的能力差别，导致投票权重不一致。PoW注重稳定，让每个人都能直接决定，那么要攻击只能实行51%算力攻击，但是效率极低，因此美国大选要浪费十分大的资源；
DPoS机制就像中国人民代表制度，各地选举出人大代表，由人大代表代替公民行使管理权，所以大部分的公民是通过选代表来间接管理国家。DPoS通过选代表的制度，在进行决定国家领导班子时，能高效率达成意见统一。
你更看好哪一类的机制？欢迎你给我留言进行探讨~
所谓共识，可以理解成大家都达成一致意见的意思。然而在区块链中，共识其实就是一个规则，每个节点都按照这个规则去确认各自的数据，最后维护整个网络的数据库保持一致。在理解区块链的共识机制之前，我想先给大家讲2个故事。
故事一：相传有两个相距很远的红蓝军队要传递信息，蓝军派一个信使去跟红军说：“有本事把大炮拿出来！”红军收到消息后又派信使跟蓝军说：“收到指令！”然而蓝军又派信使跟红军说：“知道你收到指令啦！”然后红军又派信使跟蓝军说：“知道你知道我收到指令啦！”蓝军又派信使去跟红军说：“知道你知道我知道你收到指令啦！”然后就这样一直传递来传递去，没完没了…
故事二：前段时间我婆婆生日，本来是说要好好庆祝下的，但是我说去吃火锅，老公却说去吃自助餐，婆婆却说请大家一起去饭店吃饭，公公却说就在家里烧菜做饭，大家的意见不统一，商量了好多天，都没有达成共识，那这顿饭到底是吃还是不吃啦？
以上两个故事都说明了一个问题，那就是我们不管做什么事，都需要达成共识。
那么区块链的共识机制有什么作用呢？
在区块链系统里面，有两个问题最关键：1.到底谁来产生区块，负责记账（记账权）2.到底如何维护全网数据一致性（清算规则）
区块链的特点是去中心化，那么记账就是需要每台电脑都要参与，最后汇聚一个达成一致共识的账本。但这种记账方法明显随着参与的人数越来越多，交易的账目越来越多，那么效率可能就达不到要求，这就需要加快记账节奏。
区块链上的共识机制有多种，但是没有一种共识机制是完美无缺的，同时也意味着没有一种共识机制是适合所有应用场景的。
常见的主流共识机制主要有工作量证明、权益证明和股份授权证明三种。
下面来讲一讲这三种机制的特点。
1、PoW（工作量证明）
工作量证明通常只能从结果证明，因为监测工作过程通常是繁琐而且很低效。这是一种最原始的解决方案，主要应用于比特币和以太坊的前三个阶段。
PoW依赖机器进行数学运算来获取记账权，资源消耗大、共识机制高、可监管性弱。同时每次达成共识需要全网共同参与运算，性能效率比较低，但只要算力充足，就能保证系统的安全性。
PoW的优点是完全去中心化，参与节点进出自由，安全稳定，要攻击网络需要一半算力才能做到。
然鹅缺点也很明显：挖矿造成大量的资源浪费；共识达成的周期较长。
2、PoS（权益证明）
权益证明在2011年在比特币论坛上首先提出，最后由Peercoin（点点币）和NXT（未来币）以不同的思路实现。
PoS的主要理念是舍弃用算力挖矿来获取记账权的机制，而是节点获得记账权的难度和节点持有的权益成反比。这个机制可以看做是PoW的升级，就是一个电脑节点想要获得记账权，不再根据算力，而是根据每个电脑节点所占有的代币比例和时间来获得记账权的。
PoS的优点：很明显，以前验证是全网参与的，现在交由代币持有量大的人来验证而已，在一定程度上缩短了共识达成的时间；不再需要大量消耗能源去挖矿。
PoS的缺点：还是需要挖矿，本质上其实是没有解决商业应用的痛点；而且每一次的确认都是一个概率上的表达，不是像PoW那样有确定性的表达，因此稳定性较弱；还有依赖于代币，并且大户占绝对主导。
3、DPoS（股份授权证明）
DPoS与poS的主要区别在于节点选举若干代理人，由代理人验证和记账，类似于董事会投票，持币者投出一定数量的节点，进行代理验证和记账。
整个机制非常像中国的人民代表大会制度。每隔5年，我们就要决议出我的主席、总理等国家管理者，因此我们每个公民都需要参与投票，选出人大代表来代表我们公民行使管理权。
DPoS的优点：大幅缩小参与验证和记账节点的数量，可以做到秒级的共识验证。
DpoS的缺点：整个共识机制还是依赖于代币，然而很多商业应用是不需要代币的。
总之，目前PoS的运用不多，主要是PoS的变种、演化版本较多，如DPoS就是其中一种。因此不做陈述。
若将主要的PoW和DPoS机制，我想给大家打个不太恰当的比喻。
PoW机制就像是美国总统竞选，人人持票，人人享有决定权，但是由于人与人之间的能力差别，导致投票权重不一致。PoW注重稳定，让每个人都能直接决定，那么要攻击只能实行51%算力攻击，但是效率极低，因此美国大选要浪费十分大的资源；
DPoS机制就像中国人民代表制度，各地选举出人大代表，由人大代表代替公民行使管理权，所以大部分的公民是通过选代表来间接管理国家。DPoS通过选代表的制度，在进行决定国家领导班子时，能高效率达成意见统一。
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